顯示裝置及其像素電路和驅(qū)動(dòng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及顯示器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種顯示裝置及其像素電路和驅(qū)動(dòng)方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode，0LED)顯示因具有高亮度、高 發(fā)光效率、寬視角和低功耗等優(yōu)點(diǎn)，近年來被人們廣泛研究，并被迅速應(yīng)用到新一代的顯示 當(dāng)中。OLED顯示的驅(qū)動(dòng)方式可以分為無源矩陣驅(qū)動(dòng)(Passive Matrix 0LED，PM0LED)和有源 矩陣驅(qū)動(dòng)(Active Matrix 0LED，AM0LED)兩種。研究表明，無源矩陣驅(qū)動(dòng)雖然成本低廉，但 是存在交叉串?dāng)_現(xiàn)象，不能實(shí)現(xiàn)高分辨率的顯示，且無源矩陣驅(qū)動(dòng)電流大，降低了 OLED的使 用壽命。相比之下，有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式在每個(gè)像素上設(shè)置數(shù)目不同的晶體管作為電流源，避 免了交叉串?dāng)_，所需的驅(qū)動(dòng)電流較小，功耗較低，使OLED的壽命增加，可以實(shí)現(xiàn)高分辨的顯 示，同時(shí)，有源矩陣驅(qū)動(dòng)更容易滿足大面積和高灰度級(jí)顯示的需要。
[0003] 傳統(tǒng)AMOLED的像素電路是簡(jiǎn)單的兩薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Thin Film Transistor， TFT)結(jié)構(gòu)，這種電路雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是不能補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)晶體管Tl和OLED閾值電壓漂移，或因 TFT器件采用多晶材料制成而導(dǎo)致面板各處TFT器件的閾值電壓不均勻性，也不能補(bǔ)償驅(qū)動(dòng) 管Tl的迀移率變化。當(dāng)驅(qū)動(dòng)晶體管Tl閾值電壓和迀移率發(fā)生漂移或在面板上各處的值不一 致時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流IDS(T1的漏極-源極間電流）出現(xiàn)改變，并且面板上不同的像素因偏置電壓 的不同而使OLED閾值電壓發(fā)生不同程度的漂移，從而造成面板顯示的不均勻性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N像素電路和驅(qū)動(dòng)方法及其顯示裝置，以補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)晶體管和發(fā)光器 件的閾值電壓的不均勻或者閾值電壓漂移，并且改善驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓不均勻。
[0005] 根據(jù)第一方面，本申請(qǐng)一種實(shí)施例中提供一種像素電路，包括:驅(qū)動(dòng)晶體管、發(fā)光 元件、驅(qū)動(dòng)控制晶體管、數(shù)據(jù)寫入晶體管和存儲(chǔ)電容，其中，所述驅(qū)動(dòng)晶體管連接所述發(fā)光 元件，用于驅(qū)動(dòng)所述發(fā)光元件發(fā)光;所述數(shù)據(jù)寫入晶體管分別連接數(shù)據(jù)信號(hào)線、信號(hào)掃描 線、所述驅(qū)動(dòng)控制晶體管和所述存儲(chǔ)電容，用于在所述掃描信號(hào)線的掃描信號(hào)為有效時(shí)，響 應(yīng)所述數(shù)據(jù)信號(hào)線的數(shù)據(jù)信號(hào)以提供所述數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓;所述驅(qū)動(dòng)控制晶體管分別連接 發(fā)光控制信號(hào)線、所述驅(qū)動(dòng)晶體管和所述數(shù)據(jù)寫入晶體管，用于在響應(yīng)所述發(fā)光控制信號(hào)， 完成閾值和迀移率的補(bǔ)償，以及將所述數(shù)據(jù)寫入晶體管提供的所述數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓寫入所 述驅(qū)動(dòng)晶體管;所述存儲(chǔ)電容還連接所述發(fā)光元件，用于為所述驅(qū)動(dòng)控制晶體管進(jìn)行閾值 補(bǔ)償時(shí)提供所述驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓。
[0006] 根據(jù)第二方面，本申請(qǐng)一種實(shí)施例中提供一種像素電路驅(qū)動(dòng)方法，應(yīng)用于如上所 述的像素電路，像素電路的每一驅(qū)動(dòng)周期包括初始化階段、閾值補(bǔ)償階段、數(shù)據(jù)寫入階段、 迀移率補(bǔ)償階段和發(fā)光階段，驅(qū)動(dòng)方法包括:在所述初始化階段，使所述驅(qū)動(dòng)控制晶體管導(dǎo) 通，初始化所述存儲(chǔ)電容和所述發(fā)光元件的連接所述驅(qū)動(dòng)晶體管的一端的電壓;在所述閾 值補(bǔ)償階段，所述驅(qū)動(dòng)控制晶體管保持導(dǎo)通，以便為所述驅(qū)動(dòng)晶體管提供參考電壓，對(duì)所述 驅(qū)動(dòng)晶體管充電直至所述驅(qū)動(dòng)晶體管關(guān)斷，提取所述驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓并存儲(chǔ)于所述 存儲(chǔ)電容;在所述數(shù)據(jù)寫入階段，使所述驅(qū)動(dòng)控制晶體管關(guān)斷，使所述數(shù)據(jù)寫入晶體管導(dǎo) 通，使得所述發(fā)光元件的連接所述驅(qū)動(dòng)晶體管的一端的電壓被刷新，所述存儲(chǔ)電容存儲(chǔ)所 述數(shù)據(jù)寫入晶體管輸出的電壓和所述發(fā)光元件的連接所述驅(qū)動(dòng)晶體管的一端的電壓之間 的電壓差;在所述迀移率補(bǔ)償階段，所述數(shù)據(jù)寫入晶體管保持導(dǎo)通，使所述驅(qū)動(dòng)控制晶體管 導(dǎo)通，所述驅(qū)動(dòng)晶體管導(dǎo)通，所述發(fā)光元件的連接所述驅(qū)動(dòng)晶體管的一端的電壓經(jīng)所述驅(qū) 動(dòng)晶體管抬升，使得所述存儲(chǔ)電容的兩端形成發(fā)光過程的基準(zhǔn)電壓;在所述發(fā)光階段，使所 述數(shù)據(jù)寫入晶體管關(guān)斷，所述驅(qū)動(dòng)控制晶體管保持導(dǎo)通，所述驅(qū)動(dòng)晶體管根據(jù)所述存儲(chǔ)電 容兩端的電壓差產(chǎn)生所需要的發(fā)光電流，并驅(qū)動(dòng)所述發(fā)光元件發(fā)光
[0007] 根據(jù)第三方面，本申請(qǐng)一種實(shí)施例中提供一種顯示裝置，包括:像素電路矩陣，所 述像素電路矩陣包括排列成N行M列矩陣的如上所述的像素電路，N和M為正整數(shù);柵極驅(qū)動(dòng) 電路，用于產(chǎn)生掃描信號(hào)，并通過沿第一方向形成的各行掃描信號(hào)線向所述像素電路提供 所需的控制信號(hào);數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路，用于產(chǎn)生代表灰度信息的數(shù)據(jù)信號(hào)，并通過沿第二方向形 成的各數(shù)據(jù)信號(hào)線向所述像素電路提供數(shù)據(jù)信號(hào);控制器，用于分別向所述柵極驅(qū)動(dòng)電路 和所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路提供控制時(shí)序。
[0008] 本申請(qǐng)實(shí)施例通過驅(qū)動(dòng)晶體管、驅(qū)動(dòng)控制晶體管、數(shù)據(jù)寫入晶體管和存儲(chǔ)電容的 相互配合，完成閾值和迀移率的補(bǔ)償，然后將數(shù)據(jù)信號(hào)寫入驅(qū)動(dòng)晶體管，通過驅(qū)動(dòng)晶體管驅(qū) 動(dòng)發(fā)光元件發(fā)光，從而解決顯示面板各處驅(qū)動(dòng)晶體管閾值電壓不同而導(dǎo)致的顯示不均勻問 題，可以補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)管迀移率變化造成的顯示均勻度降低問題，進(jìn)一步提高了顯示的均勻度。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例一公開的一種像素電路結(jié)構(gòu)圖；
[00?0]圖2為圖1所不像素電路的驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖；
[0011]圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例二公開的一種像素電路結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖4a為圖3所示像素電路的一種驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖；
[0013]圖4b為圖3所不像素電路的另一種驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖；
[0014] 圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例三公開的一種像素電路結(jié)構(gòu)圖；
[0015] 圖6為圖5所示像素電路的驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖；
[0016] 圖7a為本申請(qǐng)實(shí)施例四公開的一種像素電路結(jié)構(gòu)圖；
[0017] 圖7b為本申請(qǐng)實(shí)施例四公開的另一種像素電路結(jié)構(gòu)圖；
[0018] 圖7c為本申請(qǐng)實(shí)施例四公開的又一種像素電路結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖8為圖7a所不像素電路的驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖；
[0020]圖9為本申請(qǐng)實(shí)施例五公開的一種像素電路結(jié)構(gòu)圖；
[0021 ]圖IOa為圖9所不像素電路的一種驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖；
[0022]圖IOb為圖9所不像素電路的另一種驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖；
[0023]圖11為本申請(qǐng)實(shí)施例六公開的一種像素電路結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖12為圖11所示像素電路的驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖；
[0025]圖13為本申請(qǐng)實(shí)施例七公開的一種像素電路結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖14為圖12所示像素電路的驅(qū)動(dòng)時(shí)序圖；
[0027]圖15為本申請(qǐng)一實(shí)施例公開的一種顯示裝置結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面通過【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。其中相同的標(biāo)號(hào)表 示相同的元件。
[0029] 首先對(duì)一些術(shù)語進(jìn)行說明。本申請(qǐng)各實(shí)施例中的晶體管可以是任何結(jié)構(gòu)的晶體 管，比如雙極型晶體管(BJT)或者場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)。當(dāng)晶體管為雙極型晶體管時(shí)，其控制 極是指雙極型晶體管的基極，第一極可以為雙極型晶體管的集電極或發(fā)射極，對(duì)應(yīng)的第二 極可以為雙極型晶體管的發(fā)射極或集電極，在實(shí)際應(yīng)用過程中，"發(fā)射極"和"集電極"可以 依據(jù)信號(hào)流向而互換。當(dāng)晶體管為場(chǎng)效應(yīng)晶體管時(shí)，其控制極是指場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極，第 一極可以為場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極或源極，對(duì)應(yīng)的第二極可以為場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極或漏 極，在實(shí)際應(yīng)用過程中，"源極"和"漏極"可以依據(jù)信號(hào)流向而互換。顯示裝置中的晶體管通 常為薄膜晶體管(TFT)，是一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管。下面以TFT為例對(duì)本申請(qǐng)做詳細(xì)的說明。 [00 30] 本申請(qǐng)一實(shí)施例中的發(fā)光元件為有機(jī)發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode，0LED)，但并不限于此，在其它實(shí)施例中，也可以是其它類型的發(fā)光元件。發(fā)光元件的 一端(稱為第一端)為陽極，相應(yīng)地，另一端(稱為第二端)為陰極。
[0031] 第一電平端和第二電平端是為像素電路工作所提供的電源的兩端。在一種實(shí)施例 中，第一電平端可以為高電平端VDD，第二電平端為低電平端Vss或地線，在其它實(shí)施例中，也 可以作適應(yīng)性地置換。需要說明的是:對(duì)于像素電路而言，第一電平端(例如高電平端Vdd)和 第二電平端(例如低電平端Vss)并非本申請(qǐng)像素電路的一部分，為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好 地理解本申請(qǐng)的技術(shù)方案，而特別引入第一電平端和第二電平端予以描述。
[0032] 需要說明的是，為了描述方便，也為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚地理解本申請(qǐng)的 技術(shù)方案，本申請(qǐng)文件中引入第一節(jié)點(diǎn)A和第二節(jié)點(diǎn)B對(duì)電路結(jié)構(gòu)相關(guān)部分進(jìn)行標(biāo)識(shí)，不能 認(rèn)定為電路中額外引入的端子。此外，為描述方便，高電平采用Vh表征，低電平采用W表征。 [0033]本申請(qǐng)實(shí)施例中的晶體管是以N型TFT為例進(jìn)行描述，應(yīng)理解，根據(jù)本申請(qǐng)?zhí)峁┑?思想也可以采用相應(yīng)的基于P型或者N型和P型的像素電路。
[0034]如圖15所示，本申請(qǐng)一實(shí)施例提供了一種顯示裝置，其包括:顯示面板100、柵極驅(qū) 動(dòng)電路200、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路300和控制器400。
[0035] 顯示面板100包括排列成η行m列矩陣的多個(gè)像素電路Pixel [1][1]、……、Pixel [n] [m]，與每個(gè)像素電路相連的第一方向（例如橫向）的多條掃描線Gate[l]、……、Gate [η]，以及與每個(gè)像素相連的第二方向（例如縱向）的多條數(shù)據(jù)線Data[ 1 ]、……、Data[m]。其 中，η和m為大于0的整數(shù);？&61[11][111]表征第11行 111列的像素電路，在該實(shí)施例中，像素電路 采用本申請(qǐng)另一實(shí)施例提供的像素電路;Gate[n]表示第η行像素電路對(duì)應(yīng)的掃描線，用于 向相應(yīng)行的像素電路提供掃描信號(hào);Data[m]表示第m列像素電路對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線，用于向相